Аннотация: В настоящей работе представлены результаты, показывающие возможность получения тонколистовых заготовок из широкого спектра алюминиевых сплавов методом двухвалковой разливки. В ходе исследований выполнен анализ конструкторско-технологических решений известных на сегодня способов непрерывного литья-прокатки листовой металлопродукции. На лабораторной установке двухвалковой разливки металлов отработаны физико-технологические параметры (температура и скорость разливки, интенсивность теплоотвода и т.д.), обеспечивающие устойчивый процесс получения листовой заготовки небольшой толщины (1-5 мм) из исследуемых алюминиевых сплавов. Впервые в металлургической практике методом валковой разливки получены литые листовые заготовки из широкоинтервальных алюминиевых сплавов Д16 (≥130 °С) и В95 (≥160 °С).На начальном этапе исследований изучено влияние интенсивности теплоотвода от затвердевающего металла на первичную структуру литой заготовки. Показано, что, независимо от скорости охлаждения, для всех изученных алюминиевых сплавов основой структур, от которой зависит уровень механических характеристик металла в литых заготовках, является α-фаза...

Аннотация: В работе исследуется процесс лазерного легирования алюминия и сплава АЛ25 металлами: никелем, хромом, ниобием в режиме оплавления. Выбор металлов для исследования выполнен по критерию степени заполнения зон расплава при лазерном воздействии. Проведен теоретический анализ возможных интерметаллидных фаз в системах Al-Ni, Al-Cr, Al-Nb, их физических параметров и кристаллографических характеристик. Экспериментальные исследования методами металлографии и рентгеноструктурного анализа позволили установить спектр фаз, формирующихся при легировании алюминия порошками этих элементов. К ним относятся как интерметаллиды, богатые алюминием, так и химические соединения, обогащенные легирующим металлом. Исследовано также легирование дисилицидом ниобия для установления различий в механизмах введения химических соединений в зону лазерного воздействия. При легировании NbSi2 частицы попадают в зону расплава непосредственно из порошка (механизм «влета» частиц), а прилегировании чистым металлом образование интерметаллидов происходит in situ в процессе кристаллизации.На основе расчета изменения периода решетки алюминия произведена оценка концентраций легирующих металлов в пересыщенном твердом растворе. Установлено повышение микротвердости зон легирования, обусловленное твердорастворным упрочнением и дисперсионным упрочнением частицами интерметаллидов.

Аннотация: Использование основных положений теории систем позволяет не только оценивать существующее состояние технических и технологических систем, но и прогнозировать их развитие. Суть данного подхода заключается в построении обобщенной модели исследуемого объекта с существующими связями между его отдельными компонентами, а также анализе имеющихся в нем энергетических, материальных и информационных ресурсов. Это позволяет выбрать оптимальное решение по совершенствованию анализируемой технологической системы из множества возможных вариантов. Показано, что одним из интенсивно развивающихся направлений современного материаловедения является получение выскоэнтропийных соединений различного состава. Особенности химического состава таких материалов позволяют получать уникальное сочетание свойств, что выделяет данные материалы из ряда существующих видов соединений. Целью данного исследования является изучение особенностей структурно-функциональных взаимодействий в технологической системе получения покрытий методом лазерной наплавки высокоэнтропийных материалов, которые представляют смесь исходных порошков в определенной пропорции...

Аннотация: Представлены результаты исследований технологии производства проволоки из сплавов на основе платины 850 и 585 пробы, предназначенной для изготовления ювелирных цепей. Предложены и запатентованы химические составы двух новых ювелирных сплавов платины 585 пробы, отличающиеся модифицирующими добавками родия и рутения. На основе анализа действующих режимов сортовой прокатки и волочения для трех исследуемых сплавов платины предложены более эффективные режимы обжатий, как с позиций снижения трудоемкости процессов деформации металла, так и с позиций снижения силовых параметров. Разработана компьютерная модель сортовой прокатки для исследуемых ювелирных сплавов на основе платины 850 и 585 пробы, с помощью которой проведен анализ формоизменения и силовых параметров процесса и предложен новый режим деформации для исследованных сплавов с принятым распределением единичных обжатий по проходам прокатки. Он характеризуется более равномерным распределением единичных обжатий по сравнению с действующим, и позволяет путем их перераспределения сократить количество проходов при прокатке...

Аннотация: Поставлена задача, проведены разработка и оценка математической модели аэродинамических и тепловых процессов в аппарате сухой утилизации жидкого доменного шлака. Модель предполагается использовать для компьютерной оптимизации технологических параметров процесса при выдаче исходных данных на проектирование аппарата.

Аннотация: Обеднение руд при постоянном росте производства и потребления цветных металлов породили в мировой экономике и торговле перманентный дефицит медного проката и катанки. С целью его устранения в промышленное производство все активнее вовлекается вторичное сырье, в частности, лома и отходы кабельно-проводниковой промышленности и строительства. С этой целью создано оборудование и установки для разделки кабеля на металлический концентрат и пластиковые отходы. Однако действующие технологии разделки кабеля, помимо высокого уровня запыленности и шума, характеризуются большими потерями металла (до 32%) и низким качеством готового продукта (содержащей не менее 7-8% неметаллической фракции, представленной в основном защитной изоляцией кабеля). Основу защитной изоляции составляют поливинилхлоридные пластикаты и специальные добавки, призванные повышать пластичность кабеля. В плавильной печи изоляция загорается, выделяя в атмосферу печи H2, O2, Cl2, HCl, H2O, CO и CO2, летучиеуглеводороды и их хлорированные производные (хлориды, оксиды, тетрагидрид, тетраметилтин и др.), которые, растворяясь, способны повысить концентрации водорода и кислорода в расплаве...

Аннотация: Электромагнитное перемешивание является инструментом, способным оказывать влияние на характер кристаллизации непрерывнолитой заготовки и подавлять развитие ряда дефектов макроструктуры. Представлено описание технологических схем использования электромагнитных полей в МНЛЗ и проявляющихся при этом физических эффектов. Приведены фактические результаты по качеству стали, полученные при применении системы электромагнитного перемешивания роликового типа в зоне вторичного охлаждения слябовой МНЛЗ ПАО «НЛМК».

Аннотация: Приводятся результаты применения различных методов обогащения к бедным гематитовым рудам. Исходная руда представляла собой глинистую породу с содержанием железа 17,2%. Приведен минералогический состав исходной руды, результаты обогащения отсадкой, магнитной сепарацией, в том числе после обжига с добавками, флотацией. Показано, что обогащение самым простым методом отсадки позволяет достичь содержания железа общего в концентрате 50%, но на этот показатель определяющее влияние оказывает крупность вкрапления гематита в руде. Дальнейшее обогащение позволяет достичь содержания железа общего в концентрате 60%.

Аннотация: Представлены результаты исследования механических свойств особо толстостенных гильз (D/S ≈ 3,06 и D/S ≈ 3,1) из колесной стали марки Т, полученных способом винтовой прошивки на опытно-промышленном двухвалковом стане МИСиС 130Д при угле подачи β = 12° / μ = 1,26 и при β = 14° / μ = 1,36. При сопоставлении полученных результатов механических свойств отмечено, что применение прошивки с большим углом подачи (при β = 14° / μ = 1,36) более предпочтительно для повышения свойств исходных полых заготовок, чем при β = 12° / μ = 1,26. При анализе геометрических параметров особо толстостенных гильз из колесной стали с отношением D/S ≈ 3,1, полученных прошивкой в стане винтовой прокатки МИСиС 130Д, показана высокая точность: отклонение по наружному диаметру ΔD = (-0,1 мм; +0,3 мм), по внутреннему диаметру Δd = (0; +0,4 мм), по толщине по стенки ΔS = (-0,3 мм; +0,2 мм). При изготовлении полых заготовок из осевой стали, для получения полых вагонных осей на промышленном трубопрокатном агрегате 70-270 (АО «ВМЗ»), отмечено положительное влияние винтовой прошивки (β = 12° / μ = 1,3) на прочностные, пластические свойства, ударную вязкость: относительное удлинение (δ) (исходное состояние / после прошивки) 38,9 % / 41,9 МПа, ударная вязкость KCU+20 63,3/72 Дж/см2.

Аннотация: Современный этап развития металлургии характеризуется беспрецедентным вниманием к вопросам снижения эмиссии CO2. В качестве одного из путей снижения эмиссии CO2 рассматривается замена углерода водородом при выплавке чугуна при этом следует учитывать, что получение водорода также связано с выбросами углекислого газа. Степень использования CO при косвенном восстановлении в доменной печи составляет 28-38% в отличие от прямого восстановления, где степень использования в большей степени зависит от площади контакта восстановителя и оксидов. Перспективным направлением увеличения степени использования восстановительной способности углерода в доменной печи является применение рудоугольных брикетов. В работе рассмотрена эффективность использование рудоугольных брикетов при производстве ванадиевого чугуна с точки зрения снижения эмиссии СО2.Показано, что затраты углерода на прямое восстановление титаномагнетитового концентрата в 6 раз меньше, чем при косвенном. Применение рудоугольных брикетов в шихте доменных печей позволит снизить удельный расход углерода топлива при производстве ванадиевого чугуна, что приведет к снижению эмиссии CO2.

Аннотация: Изучен вещественный состав железомагнезиальной окисленной никелевой руды Серовского месторождения. По результатам химического анализа установлено, что исследованная руда бедна по содержанию никеля. В качестве макропримесей в руде присутствуют магний и железо. Основные никельсодержащие минералы лизардит и клинохлор, в меньшей степени никель содержится в тальке. Для определения оптимальных технологических показателей кучного выщелачивания и выявления их корреляционной зависимости использован метод математической обработки данных - крутого восхождения Бокса-Уилсона. По результатам выщелачивания рассчитаны значения критерия эффективности, дисперсии критерия эффективности и построено уравнение регрессии, описывающее процесс выщелачивания. С помощью критерия Фишера установлена адекватность уравнения регрессии.Математическая обработка данных эксперимента показала, что концентрация серной кислоты в растворе, пауза между орошениями и удельный расход выщелачивающего раствора оказывают значительное влияние на эффективность выщелачивания на стадии извлечения никеля от 0 до 30%.На основе рассчитанных значений критерия эффективности определены значения переменных параметров для второго этапа поиска оптимальных условий выщелачивания, обеспечивающих эффективное вскрытие руды на этапе извлечения никеля до 30%.

Аннотация: Статья посвящена комплексным вопросам разработки сварочной проволоки для сварки высокопрочных сталей в защитных газах.При разработке сварочной проволоки при определении ее химического состава необходимо решать целый комплекс вопросов, связанных с сопротивляемостью сварных соединений образованию горячих и холодных трещин, технологией производства проволоки, обеспечением нормативного уровня механических свойств, технологичностью процесса сварки и экологическими условиями труда сварщиков. Это очень сложная и многофакторная задача связана с оптимизацией химического состава проволоки, обеспечивающего все указанные требования.Обеспечение высокой сопротивляемости образованию холодных трещин сварных соединений сталей, прошедших электрошлаковый переплав, требует увеличения запаса аустенитности металла шва, в первую очередь, благодаря увеличению содержания никеля в сварочной проволоке, но при этом неизбежно снижается сопротивляемость металла шва образованию горячих трещин, а также снижается горячая пластичность металла, что усложняет технологию прокатки металла для изготовления проволоки.Для повышения сопротивляемости металла шва образованию горячих трещин необходимо повышать содержание хрома в сварочной проволоке, но это приводит к увеличению ферритной фазы в шве и соответственно к снижению сопротивляемости сварного соединения образованию холодных трещин.На основе результатов исследований по влиянию химического состава сварочной проволоки при изменении соотношения Cr/Niэквэквна показатели технологической прочности был оптимизирован состав новой сварочной проволоки...

Аннотация: Методами гидростатического взвешивания, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов, микроиндентирования, испытания на сжатие изучено влияние режима селективного лазерного сплавления (СЛС) порошка сплава на основе орторомбического алюминида титана Ti2AlNb (О-сплава) на пористость, структурно-фазовое состояние, химический состав, текстуру и физико-механические свойства получаемых образцов. Показано, что увеличение используемой в работе при синтезе объемной плотности энергии в диапазоне от 28 до 139 Дж/мм3 способствует: 1) повышению относительной плотности получаемого О-сплава с 97 до 99,9%, 2) усилению аксиальной текстуры с выраженным направлением 001 в фиксируемом β/B2-твердом растворе, 3) снижению содержания алюминия, повышению содержания ниобия в сплаве и менее значительному его обогащению кислородом. Обнаружено, что отделение от платформы построения и разрезка О-сплава в продольном сечении приводит к нарушению баланса остаточных напряжений в образцах, синтезированных на нагретой до 200 °С подложки, с образованием в них трещин...